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专项2细胞工程第一节植物细胞工程的基本技术
学习目的1、掌握植物细胞工程的原理2、掌握植物组织培养、植物体细胞杂交技术3、分析影响植物细胞工程的因素
【自主学习】一、1、细胞生物学和分子生物学细胞水平或细胞器水平遗传物质细胞产品植物细胞工程和动物细胞工程2、生物体的细胞含有使后裔细胞形成完整个体的潜能的特性。二、1、由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。2、脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又能够重新分化成根或芽等器官,这一过程称为植物细胞的再分化。3、处在离体状态的植物活细胞,在一定的营养物质、激素和其它外界条件的作用下,就可能体现出全能性,发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程,就是植物组织培养。4、细胞全能性三、1、植物细胞的全能性和细胞膜的流动性2、纤维素酶和果胶酶离心、震荡和电激聚乙二醇(PEG)细胞壁杂种细胞脱分化再分化自学检测1、D2、AD3、(1)离体的植物组织或器官全能性(2)愈伤组织低高(3)单倍体秋水仙素染色体单倍体育种
细胞工程原理和方法操作水平操作结果具体内容原理和方法细胞生物学和分子生物学操作水平细胞水平或细胞器水平操作结果改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品具体内容植物细胞工程和动物细胞工程
探究点一1、细胞包含有全套的遗传信息脱离母体和适宜的营养条件2、受精卵配子体细胞体细胞中,分裂旺盛的不不大于分裂弱的总的说来,植物细胞的全能性高于物细胞的全能性;受精卵的全能性最高;生殖细胞的全能性高于体细胞的全能性;在个体发育历程上,同一生物体内,细胞的分化程度越高,其全能性越低。如果能够排序的话,大致能够这样看:受精卵——胚胎干细胞——骨髓干细胞——生殖细胞——体细胞
探究点二1、分化、脱分化等需要一定条件的诱导,其中植物激素必不可少2、脱分化:离体和营养条件再分化:植物激素的诱导3、克服了远缘杂交不亲和
理论基础植物细胞工程技术手段植物组织培养植物体细胞杂交植物细胞的全能性实际应用2.1植物细胞工程
一、植物组织培养离体植物组织或器官(外植体)愈伤组织脱分化再分化植物体外源激素诱导外植体本身、培养基和培养环境
植物组织培养的培养基无机营养物质:植物所必需的大量元素及微量元素有机营养物质①含N物质:涉及维生素和氨基酸②碳源:2%—5%的蔗糖③琼脂:起凝固支持作用植物激素:(生长素,细胞分裂素)
愈伤组织
愈伤组织胚状体根、芽同时发生先根后芽先芽后根人工种子完整植株
(三)神奇的人工种子人工种子构成胚状体(或不定芽、顶芽和腋芽)+人工种皮(透气透水易降解+胚乳(营养物质、固氮菌、抗生素等)人工种子:
获取外植体无菌接种诱导愈伤组织的形成试管苗的形成扩大培养移栽脱分化再分化
请同窗们讨论如何实现?
杂种细胞愈伤组织杂种植株植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B正在融合的原生质体去细胞壁!再生细胞壁植物组织培养植物细胞融合二、植物体细胞杂交原理:植物细胞的全能性和细胞膜的流动性
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1.下图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:⑴环节①是去掉,使植物细胞成为,最惯用的办法是。⑵环节②普通惯用的化学试剂是,目的是。⑶在运用杂种细胞哺育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是,其中环节④相称于,环节⑤相称于。细胞壁原生质体酶解法聚乙二醇诱导原生质体融合植物组织培养脱分化再分化
⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,使两株植物的性状能够在新的植物体上有所体现,其根本因素是。⑸从理论上讲,杂种植株的育性为。若运用传统有性杂交办法能否实现?因此,这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。⑹运用植物体细胞杂交的办法哺育作物新品种的过程中,遗传物质的传递与否遵照孟德尔的遗传规律?为什么?杂种细胞含有两个亲本的遗传物质可育不能克服远缘杂交不亲和的障碍不遵照,植物体细胞杂交属于无性生殖。
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